Воспаление увеличивает риск инсулинорезистентности при старении скелетных мышц

Воспаление тесно связано с инсулином скелетных мышц, а повышенное воспаление способствует резистентности инсулина [38]. Исследования показали, что TNF-α, моноцитарный хемоаттрактантный белок-1 (МСР-1), С-реактивный белок (СРБ), ИЛ и другие воспалительные факторы могут способствовать резистентности инсулина скелетных мышц [78]. После выведения из организма животных, связанных с факторами воспаления, такими как рецепторы TNF-α, резистентность к инсулину скелетных мышц улучшалась [97]. Данные предполагают, что воспаление способствует резистентности инсулина скелетных мышц.

Воспаление в первую очередь ухудшает передачу сигналов инсулина активируя пути IKKβ / NF-κB и JNK, тем самым стимулирование инсулинорезистентности скелетных мышц [26]. Исследования показали, что IL-1 может активировать путь IKKβ / NF-κB скелетных мышц, снижать активность IRS-1 и способствовать резистентности инсулина скелетных мышц [93]. Скелетная резистентность мышечного инсулина улучшается после IKKβ / NF-κB пути ингибирования [48]. Кроме того, Ил-6 также способствует экспрессия цитокинового сигнального ингибитора 1 (SOCS1) и SOCS3, тем самым деградируя IRS-1 [93] и способствуя резистентность к инсулину. Т.е. JNK путь и TNF-α ухудшают передачу сигналов инсулина путем индукции фосфорилирования серина IRS-1 [26]. Кроме того, воспаление может также способствовать высвобождение оксида азота, тем самым ингибируя PI3K-Akt путь и продвижение резистентности к инсулину [26]. Поэтому воспаление ухудшает передачу сигналов инсулина, активируя факторы, связанные с воспалением, а также IKKβ / NF-κB и JNK пути, тем самым увеличивая риск инсулина сопротивление при старении скелетных мышц.

Окислительный стресс
Повышение уровня окислительного стресса при старении скелетных мышц

Митохондрии являются основным источником АФК скелетных мышц и участвуют в регуляции различных физиологических функции скелетных мышц. При нормальных концентрациях АФК активируют митоген-активируемую протеинкиназу (МАРК) и играют важную роль в передаче окислительно-восстановительных сигналов и нормальной активности клеток. Высокие уровни АФК могут повредить мтДНК, белки и липиды, стимулирующие апоптоз; и вызывают окислительный стресс и дисфункцию скелетных мышц [53]. Исследования показали, что как производство скелетных мышц АФК увеличивается, уровни окислительного стресса увеличиваются и повреждают мтДНК скелетных мышц, приводя к митохондриальной дисфункции скелетным мышцам [53]. После лечения скелетных мышц у мышей с H2O2, митохондриальная фрагментация увеличилась и дыхательная способность уменьшилась [40]. Кроме того, увеличилась продукция ROS скелетных мышц в пожилые люди могут напрямую влиять на АТФ-синтазу участвует в пути ETC, тем самым ингибируя АТФ производство и дальнейшее снижение митохондриальной функции скелетных мышц [98].

Есть много причин для увеличения ROS; снижение клеточной антиоксидантной способности, вызванное уменьшенный антиоксидантный фермент (супероксиддисмутаза, активность каталазы и глутатионпероксидазы) [15] является важным фактором, приводящий к увеличению производства АФК. Исследования показали, что активность ферментов антиоксиданта постепенно снижаются в процессе старения скелетных мышц [15]. Сверхэкспрессия каталазы скелетных мышц у старых мышей может улучшить возрастной митохондриальный окислительный стресс и дисфункцию, и усиливают митохондриальный энергетический обмен [4]. Данные свидетельствуют о том, что активность антиоксидантных ферментов во время старения скелетных мышц снижается, что приводит к повышению уровня АФК, что приводит к окислительному стрессу и дисфункции.